【摘要】：聚丙烯(PP)作為世界五大合成高分子材料之一,無色無毒,具有價格低廉、力學性能優(yōu)異、易加工等特點。以PP為原料的薄膜、纖維以及非制造布、片材等各種制品,在生活與工業(yè)生產中被大量應用。但由于PP較強的疏水特性,使其在紡織、建筑等工業(yè)領域難以廣泛應用。若PP親水性能提升,在紡織領域可增強其染色性能,增強服裝服飾的舒適性;在工業(yè)領域,可增強與混凝土的結合力以提升混凝土的綜合力學性能。由此可見,對聚丙烯的親水改性具有十分重要的意義。課題組前期以PS及改性PS作為添加劑對PP進行改性,在PP中增加無定形區(qū)、分子擴散通道及極性基團,并調控分散相在PP基體的形貌結構,提高了PP纖維的染色性能和表面性能等;但是極性基團的引入使得改性PS與PP的共混熔融加工存在較大困難。本文在前期研究基礎上,通過調控PS分子量,并以此為模板制備胺基化聚苯乙烯(PS-EDA),通過調控胺基化聚苯乙烯的結構和控制PSEDA在PP基體中的分散相形貌,來提高PP的親水性能。主要內容和結論如下:(1)胺基化聚苯乙烯的制備及性能研究:基于自由基懸浮聚合基本原理制備了低分子量聚苯乙烯;利用F-C�；磻苽淞缩；郾揭蚁�(PS-Cl),通過研究反應條件對聚苯乙烯�；挠绊懓l(fā)現(xiàn),投料比對�；磻绊戄^大,�；仍赑S(苯環(huán)的物質的量):催化劑:�；噭�1:0.9:0.9投料比時達到最高值;體系中所形成的絡合物在反應2 h時已近完全;反應物濃度為0.33 mol/L、反應溫度為26°C條件下,�；容^高。以不同酰化度的�；郾揭蚁橹虚g產物,制備了四種不同氨基含量的PS-EDA。通過PS-EDA的熱性能研究,發(fā)現(xiàn)氨基的引入使聚合物Tg升高,氨基含量越高,Tg越高。氨基含量較低時,改性聚合物的初始分解溫度與終止分解溫度均隨著氨基含量的增加而升高;但氨基含量較高時,由于聚合物吸濕性較強,在較低溫度下就表現(xiàn)出失重現(xiàn)象。(2)PP/PS-EDA共混物的制備及性能研究:對PP與PP/PS、PP/PS-EDA共混聚合物的結晶性能進行研究,發(fā)現(xiàn)改性添加劑的引入使PP球晶變小、晶體間界面增多。熱性能研究發(fā)現(xiàn),PS、PS-EDA分散相的存在使共混聚合物熔點降低,PS-EDA中氨基含量增加,熔點向低溫方向移動;PS對PP結晶溫度影響較小,而不同氨基含量的PS-EDA的加入,使PP的結晶溫度向低溫方向移動;此外,PS、PSEDA的加入使PP的初始分解溫度升高,更有利于PP的加工成型。形貌觀研究發(fā)現(xiàn),PS分散相能以球形顆粒均勻分散在PP基體內部,當PS-EDA中氨基含量較低時,分散相能均勻地分散在PP基體中,分散顆粒細小、粒徑均一;當PS-EDA中氨基含量較高時,分子間作用力較大,PS-EDA在PP基體中難以破裂,形成較大顆粒。提高共混溫度,有利于分散相的破裂和分散,在240°C時,分散相破裂成細小顆粒,較好地分布在基體內。FTIR和XPS結果驗證了共混聚合物表面氨基的存在。表面形貌觀察和接觸角分析發(fā)現(xiàn),改性PP基體表面氨基含量較低時,親水性改善不明顯;隨著氨基含量升高,親水性提升明顯。當分散相集聚為較大顆粒時,PP的水接觸角較大,改性不明顯;當分散相顆粒細小、分布均勻時,PP接觸角角度顯著降低,改性后的PP,接觸角從100.8°降低到66.3°。親水性的提升,對聚丙烯的應用前景預估可達到十分理想的效果。
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ342.3
【圖文】：

圖 1-1 高聚物熔融共混分散相形態(tài)示意圖相聚合物形貌結構的影響因素混體系內在性質對分散相形態(tài)的影響分散相含量相容共混聚合物，多相聚合物易表現(xiàn)出 海-島 結構，分基體為 海相[29]，體系相形態(tài)受分散相含量影響較大。，提高分散相比例， 島相 易發(fā)生凝聚作用。組分較小、均勻分布的狀態(tài)；組分較大時，則會表現(xiàn)出聚并的現(xiàn)象 PP/PS 共混物中組分比對共混聚合物分散相的影響，發(fā)散相粒徑增加，粒子間產生聚并，分布變寬。體系粘度比系的粘度比對分散相尺寸與形態(tài)影響也較大，分散相尺寸

上的影響因素，材料所處環(huán)境、濕度也會產生影響，同時響著共混材料的親水性。水性表征方法觸角通常用來表示水分子對固體樣品的潤濕情況，圖 1-2 為，穩(wěn)定擴展時的狀態(tài)，而水滴的形狀受到多方面因素影響力以及液、固體之間的黏附力。固體、氣體、液體三相的面的張力分別用 σls、σgs、σlg表示，三點共同作用于 O。之間的相互力必須抵消，水平方向力平衡的方程式如公式σgs= σlsσlgcos cos = (σgsσls)/σlg

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本文編號：2725167